鉅大LARGE | 點擊量：2042次 | 2019年06月11日
詳解動力電池的種類及優(yōu)缺點
不同電動車的續(xù)航、價格以及充電時間不同，其中很重要的一個原因就是車輛的動力電池種類不同。至于種類是如何劃分的，各自種類有什么特點，稍后再說，我們先來看看車輛動力電池的組成。
動力電池常被稱作是電池包，本質(zhì)上來說，電池包就是靠一個個單個的電池芯組成的。首先，一定數(shù)量的電池芯會被組合到一起形成電池模組，然后多個電池模組再被組合到一起形成電池包。這樣的組成形式有利于對電池進行統(tǒng)一管理與監(jiān)控，同時具有不錯的安全性。
電池芯、電池模塊與電池包三者之間的關(guān)系。
對動力電池有了大概的認(rèn)識之后，我們再聊電池的種類就比較清楚了。說是電池種類，其實嚴(yán)謹(jǐn)一些應(yīng)該說是電芯的種類。前面講到電池包是由一個個電池芯組成的，電池芯的種類就決定了電池包的形態(tài)、續(xù)航能力、充放電效果等。
首先，按照結(jié)構(gòu)劃分，電池芯可以分為圓柱電池、方殼電池以及軟包電池。目前這三種結(jié)構(gòu)電池芯在新能源車型上都有應(yīng)用，比如特斯拉旗下車型都采用圓柱電池，日產(chǎn)Leaf（聆風(fēng)）
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
則采用的是軟包電池。
圓柱電池、方殼電池與軟包電池典型形態(tài)。
圓柱電池應(yīng)該是我們最容易想象到的結(jié)構(gòu)，因為日常生活中我們最常接觸的電池形式就是這種圓柱形。同我們常見的5號、7號電池類似，車用圓柱電池也具有特定的規(guī)格型號，比如18650、21700型號等，其中前兩位數(shù)字表示圓柱電池的直徑，18即代表18mm。三四位表示圓柱電池的高度，最后一位“0”則表示電池為圓柱形態(tài)。
這種圓柱電池最早是由索尼（SONY）公司設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)并制造的，如今這種電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了新能源汽車領(lǐng)域。
因為圓柱電池具有統(tǒng)一的規(guī)格，因此設(shè)計打包成模組非常方便，但是其能量密度因為規(guī)格限制會受到影響。
方殼電池通常指具有鋁制或鋼制外殼方形電池，這種電池沒有統(tǒng)一的規(guī)格限制，可以根據(jù)客戶要求進行定制，相對來說，這種電池能量密度較高，重量較輕，但是長時間使用后其邊角處電解液化學(xué)性能退化會比較明顯，影響電池性能。
軟包電池，顧名思義其電池外殼是由一層鋁塑膜包裝而成，因此設(shè)計較為靈活，可以隨意改變形狀、薄厚，打包成模組較為靈活方便。另外，這種電池重量輕、能量密度高、循環(huán)性好。安全方面也要比方殼電池和圓柱電池要高，是目前發(fā)展?jié)摿^大的一種電池結(jié)構(gòu)。
采用軟包電池的日產(chǎn)Leaf電池組，可以看到其電池模塊并不統(tǒng)一，擺放方向也不一致，電池包呈現(xiàn)出來的形態(tài)呈現(xiàn)不規(guī)則形。
上面是按照電池的形態(tài)劃分，如果按照電池材料劃分的話，電芯有磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三元鋰等不同類型，這里的材料指的是電池的正極材料，負(fù)極材料目前主要以石墨為主，硅碳負(fù)極因為能夠極大拓展電池能量密度因此具有很高的關(guān)注度，是目前電池發(fā)展方向之一。
拿目前常見的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池對比，兩者屬于優(yōu)勢互補，一方面磷酸鐵鋰具有較高的安全性，但是其循環(huán)壽命以及能量密度都較差一些。另一方面，三元鋰電池具備較高的能量密度、循環(huán)壽命以及抗低溫衰減能力，但是其安全性相對要低一些，至今我國仍然規(guī)定三元鋰電池不能應(yīng)用在大巴等商用車上。
不過也不用擔(dān)心，無論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池，應(yīng)用之前都會經(jīng)過火燒、碰撞、穿刺等安全測試。通過合理的電池管理系統(tǒng)以及溫度控制系統(tǒng)，三元鋰電池的安全性還是可以得到保障的。
要說新能源汽車發(fā)展最大的受益者是誰，那無疑是電池供應(yīng)商了。在此之前，這些電池供應(yīng)商的主要客戶是消費電子類廠商，相比汽車廠商而言，這些客戶的需求量只能算是九牛一毛。目前全球電池供應(yīng)商主要集中在中日韓美四國，其中松下、三星SDI、LG、AESC、比亞迪、寧德時代等電池供應(yīng)商年出貨量都呈現(xiàn)逐年遞增態(tài)勢。其中寧德時代等電池供應(yīng)商更是從名不見經(jīng)傳的“小廠”躋身行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。
華晨寶馬首款高端純電動車“之諾1E”的動力電池系統(tǒng)由寧德時代和寶馬共同開發(fā)，由寧德時代制造，與寶馬的合作讓寧德時代聲名鵲起，隨后大眾、北汽、上汽等汽車廠商紛紛尋求合作。
面對崛起的電池供應(yīng)商，大部分汽車廠商都抱以扶持和合作姿態(tài)，以謀求共贏。比如特斯拉和松下合作投資在美國建立Gigafactory超級電池工廠、上汽與寧德時代合作共建工廠、比亞迪與國軒高科合作共建工廠等，車企與電池廠商聯(lián)姻的例子舉不勝舉。
特斯拉位于內(nèi)達華州的Gigafactory工廠計劃產(chǎn)能是35GWh，這一數(shù)字相當(dāng)于2013年全球電池產(chǎn)量總和，最大產(chǎn)能實現(xiàn)之后電池成本預(yù)計可以削減30%。
在合作浪潮中也有不少例外，比如日產(chǎn)便拋售了自己控股的AESC電池公司。日產(chǎn)表示隨著電動汽車的普及，電池行業(yè)將告別高利潤，格局可能面臨洗牌。而從整車企業(yè)角度來看，開放采購而不是把控一兩家電池供應(yīng)商，技術(shù)路線上風(fēng)險更低，也有利于降低成本。
AESC為日產(chǎn)與日本電器NEC在2009年組建的合資公司，日產(chǎn)持有51%股份，而其余股份為NEC持有。2016年，AESC以1622MWh的出貨量，僅次于松下、比亞迪和LG化學(xué)，排名全球第四。
上一篇：你知道如何讓電池更持久耐用嗎？
